CN101249830B - 用电能转换装置的转矩变换器锁止状态调节的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用电能转换装置的转矩变换器锁止状态调节的系统与方法，提供一种混合动力车辆推进系统，包括：内燃发动机，具有锁止离合器的转矩变换器，该转矩变换器具有输入与输出，该输入连接到内燃发动机，连接到转矩变换器输出下游的电能转换装置，及用于调节混合动力推进系统的转矩输出的控制系统，在转矩变换器锁止离合器接合切换事件期间，控制系统调节电能转换装置的转矩输出。

Description

用电能转换装置的转矩变换器锁止状态调节的系统与方法

技术领域

本发明涉及混合动力推进系统中的电能转换装置，更具体地涉及一种使用电能转换装置的转矩变换器锁止状态调节的系统与方法。

背景技术

在混合动力系中，电能转换装置例如马达/发电机可以用来吸收和/或提供转矩以改进动力系效率与燃料经济性。在一个示例中，混合动力系可以包括内燃发动机及与转矩变换器串联连接的电动马达。在此配置中，通过接合转矩变换器的锁止离合器，并以减少的负荷操作内燃发动机，及使用电动马达提供附加的转矩以满足驾驶员需求，可以改进混合动力系的效率。在6,835,160号美国专利中描述了一种应用此配置的方法。

发明人在此认识到上述方法有一些问题。特别是在某些工况期间，锁止离合器不能锁住转矩变换器。例如，期望的较早的转矩变换器锁止可能会导致产生一种工况，在该工况下跨过转矩变换器存在的相当量的转矩差大于锁止离合器的转矩差承受能力。相应地，为了接合锁止离合器，减少跨过转矩变换器的转矩差是有利的。然而，在上述配置中，因为内燃发动机与电动马达都定位于转矩变换器的上游，转矩调节只可以应用到转矩变换器的一侧，且某些工况下不能减少转矩差。因此，由于锁止离合器粗略的或不成功的接合，试图锁止转矩变换器会造成行驶工况的劣化与构件的劣化。

发明内容

在一个示例中，通过一种混合动力车辆推进系统可以解决以上问题，该混合动力车辆推进系统包括内燃发动机；具有锁止离合器的转矩变换器；该转矩变换器具有输入与输出，输入连接到内燃发动机上；连接到转矩变换器输出下游的电能转换装置；连接到转矩变换器输入上游的电能转换装置；及用于调节混合动力推进系统的转矩输出的控制系统，在转矩变换器锁止离合器接合切换事件期间控制系统调节电能转换装置的转矩输出。

因此，通过调节转矩变换器下游的电能转换装置的转矩输出，可以向最终传动/轮提供转矩以满足驾驶员需求，同时减少了在转矩变换器输出上的转矩负荷。即使当锁止离合器的能力不足时，在转矩变换器输出上减少的转矩负荷可以使跨过转矩变换器的转矩差减少，从而使转矩变换器能够较平滑地较早地锁止。此外，通过在转矩变换器上游与下游定位转矩源，可以调节转矩变换器输入与输出的转矩负荷以便实现转矩差减少。以此方式，可以改进混合动力系的效率与燃料经济性，同时减少了劣化的行驶工况并满足驾驶员需求。

此外，在另一个示例中，可以基于在多条推进路径之间的发动机动力的分配调节变速器换挡与转矩变换器锁止以改进总体混合动力系效率。在特定工况下，可以分配发动机动力的一部分到一条推进路径中以驱动电动马达(变速器下游)和/或给电池充电，同时通过变速器把发动机动力的剩余部分传递到另一条推进路径中以向驱动轮提供动力。在这些工况下，可以调节变速器换挡与转矩变换器锁止时序来补偿到变速器的净输入功率的减少。以此方式，可以改进混合动力系效率与燃料经济性，同时满足驾驶员需求。

在又一个示例中，提供了一种混合动力推进系统的控制体系，该控制体系对于选择的工况考虑相应的混合动力系转矩源的牵引力能力，并调节变速器换挡与转矩变换器锁止状态以相应地分配功率流。特别地，控制体系可以基于电动转矩源的牵引力能力，包括电池充电状态，调节变速器换挡与转矩变换器锁止状态。以此方式，可以改进混合动力系效率与燃料效率，同时满足驾驶员需求。

附图说明

图1是本发明的混合动力推进系统的示意图；

图2是图1的混合动力推进系统的推进流路图；

图3是混合动力推进系统控制例程的流程图；

图4是变速器换挡时序调节例程的流程图；

图5是转矩变换器锁止时序调节例程的流程图；

图6是图1的混合动力推进系统的电力流路框图；

图7是图1的混合动力推进系统的机械流路框图；

图8是变速器换挡时序图；

图9是混合动力推进系统的框图，示出各种推进路径；及

图10是转矩变换器锁止控制例程的流程图。

具体实施方式

图1示出用于车辆的混合动力推进系统的示例实施例。特别地，示例动力系配置可以与已经公开的动力系控制及换挡时序方法一起使用。在此示例中，混合动力推进系统可以包括阿特金森循环(Atkinson cycle)式内燃发动机(ICE)10，该阿特金森循环式内燃发动机(ICE)10具有一个或多个汽缸30、多级固定比率变速器14、最终传动/轮18或其他用于向地面传递推进力的合适装置、及两个电能转换装置12与16。第一电能转换装置(CISG)12可以集成在发动机10的输出且还可以连接到转矩变换器13的叶轮上，转矩变换器13连接到变速器14上，因此提供了起动机/发电机的功能。第二电能转换装置(ERAD)16可以通过行星齿轮组22连接到变速器14的输出，该行星齿轮组22可以连接到最终/输出传动，因此以电动驱动或混合动力驱动的模式提供了附加的推进能力。此外，电能转换装置12与16可以以电池20通电。注意这里涉及的电能转换装置12与16作为马达和/或发电机。

在一些实施例中，电能转换装置12与16可以用作发电机，从而把机械能转换成电能储存在电池中。例如，在一些工况下，如在只有ERAD马达向最终传动/轮提供转矩以满足驾驶员需求的低负荷工况下。此外，ERAD马达可以有利地提供/吸收动力以修改混合动力系的各种工作状态，从而改进动力系效率与驾驶性能(以下参考图3至图7更详细讨论)。

应理解，在某些工况下，电能转换装置12与16还可以由电池以外的其他动力源驱动。例如IC发动机10可以产生由电动马达使用的动力。此外，注意在某些实施例中，ERAD马达还可以与行星齿轮配置以外的齿轮配置可操作地连通。

在示例配置中，车辆可以由发动机或马达中的至少一个推进。在此具体示例中，示出了后轮驱动系统配置，然而应理解，其他驱动系统配置也可以实施，如前轮驱动或全轮驱动。换言之，IC发动机、CISG马达、及ERAD马达可以仅向前轮提供转矩。或者，三个转矩源可以向所有轮提供转矩。在另一个示例中，ERAD马达可以向前轮提供转矩，CISG马达和IC发动机可以向后轮提供转矩，或相反。在一些实施例中，ERAD马达可以连接到多级固定比率变速器的下游。例如，ERAD马达可以直接连接到变速器输出。如另一个示例，ERAD马达可以连接到最终传动/轮。如又一个示例，ERAD马达可以连接到多级固定比率变速器的下游，且可以通过多个齿轮组如行星齿轮组，提供转矩输出。

应理解在各种工况下，不同的转矩源如果不是向所有轮提供转矩输出，就是向所有轮中的至少一个提供转矩输出。此外，在一些实施例中，由多个转矩源产生的转矩可以基于各种工况，通过不同的机械和/或电力路径分配到不同的轮上。

图1示出一个示例混合动力推进配置，注意也可以使用多种其他配置。对于完全串联式混合动力推进系统，可以操作发动机以产生由一个或多个马达使用的适合的能量形式。例如，对于完全串联式混合动力电动车辆(HEV)，发动机可以通过马达/发电机产生电力，该电力可以用来驱动用于推进车辆的电动马达。如另一个示例，可以操作发动机向液压或气动系统提供泵功，该液压或气动系统可以用来驱动用于推进车辆的液压或气动马达。还如另一个示例，可以操作发动机向飞轮或类似装置提供动能用于在驱动轮上的后续应用。

对于并联式混合动力推进系统，可以相互独立地操作发动机与一个或多个马达。如一个示例，可以操作发动机向驱动轮提供转矩，同时可以选择地操作马达(例如电动马达、液压马达等)以增加或去除传递到轮上的转矩。如另一个示例，可以操作发动机而不操作马达或操作马达而不操作发动机。

此外，对于串联式或并联式推进系统，或其组合，可以包括储能装置以使发动机和/或马达产生的能量储存用于后续一个或多个马达使用。例如，可以执行再生制动操作，其中电能转换装置(马达/发电机)用来将驱动轮上的动能转换成适合在储能装置上储存的能量形式。例如，对于HEV，马达或单独的发电机用于将轮上的转矩或由发动机产生的转矩转换成电能，该电能可以储存在储能装置中。类似的方法可以应用到其他类型的混合动力推进系统，包括液压、气动混合动力推进系统，或包括飞轮的那些混合动力推进系统。注意在一些实施例中，单独的马达和/或发电机可以用来协作地产生电力以及输出转矩。

在示出的实施例中，在变速器的每侧上或变速器元件的每侧上提供电能转换装置12与电能转换装装置16。在此示例中，可操作电能转换装置12与16中的一个或多个用来提供或吸收来自动力传动系的转矩，包括或不包括由发电机10提供的转矩。充电电池20的再生制动可以通过图1的配置实现，通过变速器从驱动轮传递转矩到电能转换装置12，其中电能转换装置12可以执行电力发电机的功能或替代地电能转换装置16可以执行电力发电机的功能，此外，还可以包括单独的发电机。其他配置也是可能的。因此，应理解，对于本文描述的步骤与方法可以使用其他适合的混合动力配置或其变体。

继续参考图1，混合动力推进系统可以包括多级固定齿轮比变速器。相应地，可以包括转矩变换器以从电能转换装置和/或内燃发动机传递动力到变速器。转矩变换器可以包括连接到飞轮上的叶轮(或泵)，飞轮由电能转换装置和/或内燃发电机驱动。叶轮可以密封在转矩变换器罩中且可以与涡轮流体连通，该涡轮连接到变速器输入轴。转矩变换器可以通过泵送液压(变速器)液通过旋转的叶轮到涡轮来从电能转换装置和/或内燃发电机传递动力到变速器。液压液的力促使涡轮旋转以在变速器输入轴上产生转矩。当涡轮转速低于叶轮转速时会存在滑差的工况。这种转速差产生摩擦力与热量，摩擦力与热量减少了转矩变换器效率，还导致燃料经济性的降低。

此外，当发动机转速增加时，涡轮的转速增加到一个点，在该点上涡轮与叶轮以基本上相同的速度旋转。在此工况下，为所知的耦合点(或耦合速度)，涡轮旋转快于液压液离开涡轮的速度，且离开液体的净角动量与涡轮旋转方向相同以使摩擦力减小。摩擦力的减小导致转矩变换器效率的改进，进而，改进了燃料经济性。

然而，当发动机转速增加超过耦合点时，由于发动机转速较大会发生滑差，从而导致摩擦力的量与热量增加。此外，在这样的发动机转速上的滑差会导致转矩变换器效率大大减小。因此，为维持转矩变换器的高效率，接合锁止离合器使叶轮与涡轮物理上连接，以使构件以相同的速度旋转从而不发生滑差。可以基于各种工况控制锁止离合器操作，在以下将详细讨论锁止离合器与转矩变换器控制策略。

根据驾驶员需求，可以控制转矩变换器13连同变速器14的操作以向驱动轮提供合适的转矩输出。在一个示例中，通过改变换挡时序正时调节变速器操作以便基于期望的转矩输出，在变速器齿轮之间的换挡可以较早或较后地在发动机的动力区域中发生。例如，在发动机低负荷运行时(即低驾驶员需求)，可以调节换挡时序以便换挡较早地发生以改进燃料经济性，因为在所有的齿轮上可以满足期望的转矩输出。此外，在发动机高负荷运行时(高驾驶员需求)，可以调节换挡时序以便换挡较后地发生以改进转矩输出与发动机性能，因为没有必要在所有的齿轮上满足期望的转矩输出。相应地，通过改变变速器换挡时序可以满足驾驶员需求，同时也改进了燃料经济性。在以下将详细讨论换挡时序控制策略。

示例混合动力推进系统可以包括一个或多个电子控制单元(未示出)以控制混合动力系的操作。示例控制器可以包括微处理器单元(CPU)、输入/输出端口、电子存储媒介，包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(PRAM)、保活存储器(KAM)、及在其他构件之间的数据总线。控制器可以接收来自遍及车辆分布的传感器的各种信号。例如，多个传感器可以检测到各种工况，包括发动机与变速器工况，电池与马达/发电机工况，驾驶员输入，及其他工况。传感器信号可以在控制器中处理和/或储存，且控制器基于来自传感器信号的计算可以向在不同车辆系统中的致动器发送各种反馈控制信号以控制车辆运行。

在某些实施例中，可以通过单个电子控制单元控制车辆运行。此外，在某些实施例中，不同的控制器可以控制不同的车辆系统。例如，可以指定控制器以控制发动机和/变速器操作的各个方面，然而可以指定不同的控制器以控制电池，电力储存及输出。在某些实施例中，车辆可以包括多层次的控制器，该控制器可以收集，储存，及处理输入信号信息，且还产生反馈控制信息。例如，一个或多个控制器可以收集与储存原始信号数据并执行低级信号处理，如信号加强，及各种计算。处理的信号数据可以发送到一个或多个不同的控制器以执行附加的处理与高级分析，以及产生可操作的反馈。或者，在某些实施例中，信号控制器(或控制器组)可以控制即使不是所有，也是大多数车辆运行的方面。

现详细讨论图1的混合动力系统的动力/能量(或推进)流路。动力/能量流路示出动力系统如何根据驾驶员需求提供动力输出到最终传动/轮(或在某些工况下，动力如何受导向到能量储存源中，例如再生制动流路)。通常，特定车辆速度下的驾驶员需求表现为实现期望的车辆响应(加速/减速)的驱动轮上期望的牵引力(或期望的转矩)，提供了期望的车辆响应的方程：

其中F_{T_DES}：驾驶员期望的牵引力，F_ROAD：特定速度下的路面负荷，

：车辆质量

根据这个基本方程，具有多级固定齿轮比变速器与发动机的动力系可以仅操纵几个自由度，也就是，变速器状态(转矩变换器状态，齿轮比)与发动机转矩实现驾驶员期望的牵引力。换言之，因为仅有一个动力源(发动机)与动力流(机械的)，由发动机提供牵引力以满足驾驶员需求，提供单个机械路径配置的期望的牵引力的方程：

其中，T_ENG：发动机转矩，i_TQ：转矩变换器的转矩倍增，i_G：齿轮比，i_FD：最终传动比

η_G：变速器齿轮箱效率，η_FD：最终传动效率，R_TIRE：有效轮胎半径

相比之下，在具有多个动力源(发动机与电池)的混合动力电动车辆中，具有用于实现特定车辆速度下的驾驶员期望的牵引力的多条车辆推进路径(机械的与电力的)。具体地参考图2，对应于图1所示的混合动力推进系统配置的动力/能量流路。混合动力系配置包括机械推进路径24，该机械推进路径24包括发动机10与CISG马达12，该发动机10与CISG马达12通过转矩变换器13、固定比率变速器14及行星齿轮组22产生并传递动力到最终传动/轮18。注意，虽然这条路径在此称为机械路径，但在某些工况下，CISG马达12可以使用由电池20提供的电力。此外，机械推进路径24可以基于各种工况改变。例如，如果电池20的充电状态较高时，则不需要发动机10产生动力，因此在这种情况下，发动机可以从机械推进路径中去除。如另一个示例，电池20的充电状态较低，因此发动机10产生用于机械路径的动力输出，而CISG马达12可以去除。在又一个示例中，其中驾驶员需求较高，CISG马达12与发动机10两个都可以产生用于机械路径的动力输出。

混合动力系配置还包括电力推进路径26，该电力推进路径包括在某些工况下利用来自电池20中的电力的ERAD马达16，且通过行星齿轮组22(或其他装置)传递动力到最终传动/轮18。

应理解这些流路是示例性的，且可以实施包括附加的马达/发动机并具有附加的动力/能量流路的各种其他混合动力推进系统配置。在某些实施例中，ERAD马达可以略去且牵引力分配可以在IC发动机与CISG马达之间分流。此外，在某些实施例中，CISG马达可以略去且牵引力分配可以在IC发动机与ERAD马达之间分流。此外，在某些实施例中，CISG马达与发动机可以连接到一根驱动轴上的最终传动/轮上，而ERAD马达可以连接到另一根驱动轴上的最终传动/轮上。

在示出的实施例与图1所示的配置(RWD-HEV应用)中，具有三个转矩源：发动机、CISG马达与ERAD马达，三者都能够在驱动轮上提供牵引力以满足驾驶员需求，示例混合动力配置的总体牵引力能力的方程提供如下。

F_{T_DES}＝F_{T_ENG}+F_{T_CISG}+F_{T_ERAD}＝F_{T_TOTAL}，

$F_{T\_\mathrm{ENG}}=\frac{[T_{\mathrm{ENG}}\·i_{\mathrm{TQ}}\·i_G\·{\mathrm{\η}}_G]\·i_{\mathrm{FD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}{R_{\mathrm{TIRE}}},$ $F_{T\_\mathrm{CISG}}=\frac{[T_{\mathrm{CISG}}\·i_{\mathrm{TQ}}\·i_G\·{\mathrm{\η}}_G]\·i_{\mathrm{FD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}{R_{\mathrm{TIRE}}},$ $F_{T\_\mathrm{ERAD}}=\frac{[T_{\mathrm{ERAD}}\·i_{\mathrm{ERAD}}]\·i_{\mathrm{FD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}{R_{\mathrm{TIRE}}}$ $F_{T\_\mathrm{TOTAL}}=\frac{[(T_{\mathrm{ENG}}+T_{\mathrm{CISG}})\·i_{\mathrm{TQ}}\·i_G\·{\mathrm{\η}}_G+T_{\mathrm{ERAD}}\·i_{\mathrm{ERAD}}]\·i_{\mathrm{FD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}{R_{\mathrm{TIRE}}},$

其中，F_{T_CISG}：来自CISG马达的牵引力，F_{T_ERAD}：来自ERAD马达的牵引力，

i_ERAD：对ERAD马达的齿轮比，T_CISG：由CISG马达提供的转矩，

T_ERAD：由ERAD马达提供的转矩，η_G：变速器齿轮箱效率，

i_G：变速器齿轮比，i_TQ：变速器转矩变换器转矩比

η_FD：最终传动效率，i_FD：最终传动比

注意CISG与ERAD马达提供的转矩由以下方程确定：

$\⇒T_{\mathrm{CISG}}=\frac{P_{\mathrm{CISG}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CISG}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ENG}}},$

$T_{\mathrm{ERAD}}=\frac{P_{\mathrm{ERAD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{ERAD}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}},$

$\⇒P_{\mathrm{BAT}}=P_{\mathrm{CISG}}+P_{\mathrm{ERAD}}$

其中P_CISG：CISG动力，P_ERAD：ERAD动力，P_BAT：电池电力，η_CISG：CISG效率，η_ERAD：ERAD效率，ω_ERAD：ERAD马达转速，ω_ENG：发动机转速T_CISG：由CISG马达提供的转矩，T_ERAD：由ERAD马达提供的转矩

以上方程示出满足驾驶员需求的可用牵引力可以考虑基于动力系工作状态/模式以及相应的混合动力系元件的工作效率确定的各种工况。特别地，CISG马达与ERAD马达的牵引力能力可基于其工作速度、效率与可用电力改变。注意可用动力可以只来自电池或其可以包括在一定操作模式下的发动机动力的一部分。此外，转矩变换器与变速器的状态以及变速器工作效率可以影响IC发动机与CISG马达的牵引力能力。注意这些方程是示例性的，且当确定转矩源的牵引力能力时可以考虑其他参数。

本领域技术人员应理解，在下面流程图中描述的具体例程可以表示为处理策略的任何数目中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程，及类似。因此，所示的各种操作或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或在某些情况下略去。类似地，处理的顺序不是实现本文中所述的发明的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为便于演示和说明而提供。取决于所使用的具体策略，虽然未详细地示出，但本领域技术人员应认识到，可以重复执行所示操作或功能中的一个或多个。此外，所述步骤可以在图形上表示编程到控制器中的计算机可读存储媒体中的代码。

在示例实施例中，控制方法可以运用到上述混合动力推进系统中，该控制方法利用用于车辆推进的附加的动力源与推进流路。通过不断地考虑对应于特定车辆工况下的所有转矩源的牵引力能力(即加速能力)及相应地分配动力流来确定控制方法。在一个示例中，基于每条推进路径(即机械的与电力的)的牵引力能力分配动力流并调节变速器状态。根据流路的牵引力能力调节变速器状态，可以控制混合动力系以改进效率与燃料经济性，同时提供转矩输出以满足驾驶员需求。

在此方法中，由于多个动力源与能量流路，可以获得用于调节推进系统控制的附加的自由度，然而具有单个机械能量流路的推进系统限制在用于系统控制的自由度内。此外，注意虽然混合动力系统在各种工况下提供更多控制自由，但该方法在车辆工况改变且附加的转矩源失去牵引力能力时，自动地与具有单个机械流路的常规动力系统相同地操作。

图3示出高级混合动力推进分配例程300。图6和图7示意性地描述了电力流路与机械流路的框图。框图示出了控制例程的各种元素以及各种元素考虑的操作参数。

例程300在310开始，在310，在当前车辆速度下评估期望的驾驶员需求。期望的驾驶员需求可以表示成在驱动轮上的输出转矩或牵引力(力)。在一个示例中，加速器踏板的位置可以用来确定期望的驾驶员需求。在另一个示例中，加速器踏板与制动器踏板的位置都可以用来确定期望的驾驶员需求。具体地在第一个示例中，驾驶员需求可以是车辆速度与加速器踏板位置的函数，如以下提供的方程所示。

F_{T_DES}＝f(V，pps_rel)，或(转矩-区域)T_{W_DES}＝f(V，pps_rel)

其中，F_{T_DES}：期望的牵引力(力)，V：当前车辆速度，pps_rel：踏板位置

驾驶员需求分别如图6中的框62与图7中的框71所示。如图所示，考虑踏板位置与车辆速度，且其结果为确定的驾驶员需求，该驾驶员需求可以是下一个流程框的输入。

接下来在320，例程300评估电力推进路径的牵引力能力。具体地，电力推进路径的牵引力能力可以根据对应于当前车辆速度的ERAD马达的牵引力能力评估。此外，当确定电力推进路径的牵引力能力时，可以考虑当前的动力系操作模式/工况与可用电池电力。在一个特别的示例中，可以根据下面提供的方程评估电力推进路径的牵引力能力。

$F_{T\_E\_\mathrm{CAP}}=F_{T\_\mathrm{ERAD}}=\frac{[T_{\mathrm{ERAD}}\·i_{\mathrm{ERAD}}]\·i_{\mathrm{FD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}{R_{\mathrm{TIRE}}},$

$\⇒T_{\mathrm{ERAD}}=\frac{P_{\mathrm{ERAD}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{ERAD}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}},$ ${\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}=\left(\frac{V}{R_{\mathrm{TIRE}}}\right)i_{\mathrm{ERAD}}\·i_{\mathrm{FD}},$ P_ERAD＝P_BAT-P_CISG，

其中，F_{T_E_CAP}：电力推进路径的牵引力能力，F_{T_ERAD}：ERAD的牵引力能力，

i_ERAD：对ERAD马达的齿轮比，T_ERAD：由ERAD提供的转矩，η_ERAD：ERAD效率，

ω_ERAD：ERAD马达转速，P_CISG：CISG动力，P_ERAD：ERAD动力，P_BAT：电池电力，

η_FD：最终传动效率，i_FD：最终传动比，V：车辆速度，R_TIRE：有效轮胎半径

注意，在此示例中，电力推进系统的牵引力能力可以受ERAD马达的效率影响，ERAD马达效率受操作速度、转矩水平、及驱动马达的电池的SOC影响。此外，对应于特定操作速度与可用电力的ERAD马达的转矩特征可以影响电力推进路径的牵引力能力。此外，最终传动齿轮比与效率及与马达连接的齿轮的齿轮比可以影响电力推进路径的牵引力能力。在某些实施例中，可以操纵这些齿轮以调节电力推进路径的牵引力能力。例如，为了增加在特定操作速度下的牵引力能力，可以在两个比率之间切换对ERAD马达的齿轮比。

接下来在330，例程300评估机械推进路径的牵引力能力。根据IC发动机和CISG马达的牵引力能力可以评估机械推进路径的牵引力能力，且该机械推进路径的牵引力能力作为对应于当前车辆速度的变速器(与转矩变换器)状态的函数。例如，若转矩变换器处于锁止状态，则转矩传动的效率较高，因此要求较少的发动机和/或CISG马达转矩。此外，当确定机械推进路径的牵引力能力时，可以考虑当前动力系操作模式/工况与可用电池电力。例如，若动力系在电池充电模式下，则CISG马达可以具有负(-)牵引力能力，因此要求发动机产生较大的转矩输出以满足驾驶员需求。在一个具体示例中，可以根据下面提供的方程评估机械推进路径的牵引力能力。

F_{T_M_CAP}＝F_{T_ENG}+F_{T_CISG}，

$\⇒T_{\mathrm{CISG}}=\frac{P_{\mathrm{CISG}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CISG}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ENG}}},$

P_CISG＝P_BAT-P_ERAD

其中，F_{T_M_CAP}：机械推进路径的牵引力能力，F_{T_ENG}：发动机牵引力能力，

F_{T_CISG}：CISG牵引力能力，T_CISG：CISG提供的转矩，T_ENG：发动机提供的转矩

η_CISG：CISG效率，P_CISG：CISG动力，P_ERAD：ERAD动力，P_BAT：电池电力，

ω_ENG：发动机转速，η_G：变速器齿轮箱效率，i_G：变速器齿轮比，

i_TQ：变速器转矩变换器转矩比，i_FD：最终传动比，η_FD：最终传动效率

应理解由CISG与ERAD马达提供的转矩输出及其各自的牵引力能力，可基于其特征(速度函数)、可用电池电力(包括充电需要)及动力分配(在特定工况下电池电力与发动机动力如何在两个电动机械之间分配)而改变。CISG与IC发动机的牵引力能力也是变速器状态(齿轮、转矩变换器)的函数。相应地，当车辆工况改变、电池充电状态(SOC)改变或动力系操作模式改变时，所有三个转矩源的牵引力能力与每条推进路径将改变。

在340，例程300对应于期望的驾驶员需求，在机械与电力推进路径之间确定牵引力分配。基于期望的车辆功能，可能具有多个用于牵引力分配的策略。分配可以基于机械与电力推进路径各自的牵引力能力以便所有牵引力总和等于驾驶员要求的牵引力(即驾驶员需求)。牵引力分配也可以考虑是否给电池充电。在一个示例中，可以基于提供相等的牵引力能力的最有效的推进路径确定分配。

在另一个示例中，牵引力分配策略可以考虑如转矩变换器锁止这样的瞬时事件。例如，为了启用并提供平滑的转矩变换器锁止，在锁止事件中牵引力分配可以增加来自电力推进路径的推进，然后切换到对应于紧接瞬时事件的分配的另一个标准。在又一个示例中，其中相比较于机械推进可以在不同的驱动轴上提供电力推进，在牵引较差的工况下或不稳定的车辆工况下，牵引力分配可以增加来自电力推进路径的推进以改进车辆稳定性。在一个实施例中，对于牵引力分配X，机械与电力推进路径的期望的牵引力可以根据下面提供的方程确定。

F_{T_DES}＝F_{TM_DES}+F_{TE_DES}，

F_{TE_DES}＝X.F_{T_DES}，F_{TM_DES}＝(1-X).F_{T_DES}

其中，F_{TM_DES}：机械路径的期望的牵引力，F_{TE_DES}：电力路径的期望的牵引力

X：牵引力分配因数

(这也可以在转矩区域中实现)

T_{W_DES}＝F_{T_DES}.R_TIRE＝T_{WM_DES}+T_{WE_DES}，

T_{WE_DES}＝X.T_{W_DES}，T_{WM_DES}＝(1-X).T_{W_DES}

其中，T_{WM_DES}：机械路径期望的车轮转矩，T_{WE_DES}：电力路径期望的车轮转矩

X：转矩分配因数

在图6与图7中，由64与72分别表示牵引力分配确定框。牵引力分配确定框考虑驾驶员需求(F_{T_DES})与转矩源(F_{T_ENG}，F_{T_CISG}，F_{T_ERAD})中的每个的牵引力能力且产生对应于电力与机械推进路径的分配的牵引力。也可以考虑期望的电池电力(P_BAT)与相应的混合动力元件的效率。

注意基于在当前车辆速度下和/或包括动力系操作模式(例如变速器与转矩变换器状态)的其他标准下的每个推进路径的效率的示例性牵引力分配及电池充电需求将参考图4与图5在下面进一步详细讨论。

接下来在350，例程300基于电力推进路径的期望的牵引力调节ERAD马达的转矩输出与动力。ERAD马达转矩输出调节与期望的动力可以考虑可用电力、电池充电状态、动力极限、及包括最终传动齿轮比以及电力推进路径的相应元件效率的动力系模式/工况。ERAD马达转矩与动力输出也可以考虑将ERAD马达连接到变速器输出的行星齿轮比。此外，在瞬时事件中，如转矩变换器锁止或换挡期间，也可以调节ERAD马达转矩与动力以产生较平滑的瞬时特性并减少整体动力传动系的干扰。在一个特别的示例中，可以根据下面提供的算式计算期望的ERAD马达转矩与动力。

因为 $T_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}=\frac{P_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{ERAD}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}},$ ${\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}=\left(\frac{V}{R_{\mathrm{TIRE}}}\right)i_{\mathrm{ERAD}}\·i_{\mathrm{FD}}\⇒\underset{\‾}{P_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}=\frac{T_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}{\·\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ERAD}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{ERAD}}}}$

其中，T_{ERAD_DES}：期望的ERAD转矩，P_{ERAD_DES}：期望的ERAD动力，ω_ERAD：ERAD马达转速，

图6示出ERAD马达转矩与动力计算框66。为了输出期望的马达转矩与动力，电力推进路径的期望的牵引力输入到框中且要考虑ERAD马达的齿轮比与效率、最终传动的传动比与效率、车辆速度、及有效轮胎半径。

接下来在360，例程300基于机械推进路径期望的牵引力计算期望的变速器输出转矩。除了由ERAD马达产生的转矩以外，期望的变速器输出转矩提供了需要满足驾驶员需求的转矩输出的剩余部分。在一个特别的示例中，期望的变速器输出转矩可以根据下面提供的算式计算。

$\⇒\underset{\‾}{T_{O\_\mathrm{DES}}=\frac{(1-X){\·F}_{T\_\mathrm{DES}}{\·R}_{\mathrm{TIRE}}}{i_{\mathrm{FD}}{\·\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}=\frac{(1-X){\·\·T}_{W\_\mathrm{DES}}}{i_{\mathrm{FD}}{\·\mathrm{\η}}_{\mathrm{FD}}}}$

其中，T_{O_DES}：期望的变速器输出转矩，T_{INP_DES}：期望的变速器输入转矩

图7在73示出变速器输出转矩计算框。在牵引力分配框72中确定的机械路径的期望的牵引力输入框73中。要考虑轮胎有效半径、最终传动的传动比与效率，且期望的输出转矩输出到期望的变速器输入转矩计算框75中。

接下来在370，例程300调节变速器(和/或转矩变换器)的状态以满足期望的变速器输出转矩。具体地，变速器输出转矩可以不同于对应于电力推进路径的牵引力输出(即ERAD马达转矩)的驾驶员需求(即提供到最终传动/轮的转矩)。例如，当牵引力分配切换到电力推进路径时，对应于变速器换挡与转矩变换器锁止时序的反映的驾驶员需求将减少，因为所需的变速器输出转矩减少。相应地，可以调节变速器的换挡时序以满足修改的转矩需求。在某些实施例中，可以调节转矩变换器锁止时序以进一步满足修改的转矩需求。此外，在某些实施例中，也可以修改变速器换挡与转矩变换器时序以补偿变速器变化的可用动力，因为取决于CISG动力可以改变输入转矩源。例如，如果动力系处于电池充电模式下，变速器可用动力可以减少，因为发动机动力的一部分可以用来通过CISG给电池充电。变速器与转矩变换器的具体调节将参考图4与图5在下面进一步详细讨论。

图7示出变速器换挡与转矩变换器时序框74。为了调节变速器换挡与转矩变换器锁止状态，也可以考虑对应于机械推进路径的反映的驾驶员需求及CISG马达的可用动力。在某些实施例中，为了调节变速器状态，也可以直接使用牵引力分配因数X或电力推进路径转矩输出。变速器换挡与转矩变换器时序框74基于调节的换挡与转矩变换器锁止时序输出最终期望的换挡与转矩变换器状态。

接下来在380，例程300基于变速器实际的状态计算期望的变速器输入转矩。可以通过CISG马达和/或IC发动机提供期望的变速器输入转矩。在一个特别示例中，可以根据下面提供的算式计算期望的变速器输入转矩。

$T_{O\_\mathrm{DES}}=T_{\mathrm{INP}\_\mathrm{DES}}\·i_{\mathrm{TQ}\_\mathrm{ACT}}\·i_{G\_\mathrm{ACT}}\·{\mathrm{\η}}_G=(T_{\mathrm{ENG}\_\mathrm{DES}}+T_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}})\·i_{\mathrm{TQ}\_\mathrm{ACT}}\·i_{G\_\mathrm{ACT}}\·{\mathrm{\η}}_G$

$\⇒\underset{\‾}{T_{\mathrm{INP}\_\mathrm{DES}}=\frac{T_{O\_\mathrm{DES}}}{i_{\mathrm{TQ}\_\mathrm{ACT}}\·i_{G\_\mathrm{ACT}}\·{\mathrm{\η}}_G}}$

其中，η_G：变速器齿轮箱效率，i_{G_ACT}：实际变速器齿轮比，

i_{TQ_ACT}：实际变速器转矩变换器转矩比，T_{INP_DES}；期望的变速器输入转矩

图7示出期望的变速器输入转矩计算框75。当在框75中计算期望的变速器输入转矩时，在框73中计算的期望的输出转矩输入到框75，并考虑转矩变换器的实际状态、变速器齿轮比的实际状态、及变速器效率(或损耗)。

接下来在390，例程300调节CISG马达与IC发动机转矩输出以满足期望的变速器输入转矩。IC发动机与CISG马达各自的转矩的算式可以取决于电池SOC与动力系操作模式。例如，若电池SOC是较低且需要充电，可以增加发动机转矩，因为CISG转矩是负的(-)，以便在给电池充电时，可以满足期望的输入转矩。在此示例中，当在330确定机械路径的牵引力能力时，CISG马达的牵引力能力将是负的(-)。在电荷中性的情况下(即电池未充电/已放电)，其中发动机动力分流，CISG马达的牵引力能力也将是负的(-)。在一个特别示例中，IC发动机与CISG马达各自的转矩可以基于下面提供的函数。

特定P_{ERAD_DES}，因为 $P_{\mathrm{BAT}\_\mathrm{DES}}=P_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}+P_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}\⇒P_{\mathrm{BAT}\_\mathrm{DES}}-P_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}=\frac{T_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}\·\·{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ENG}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CISG}}}$

$\⇒\underset{\‾}{T_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}=\frac{P_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}\·{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CISG}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ENG}}}=\frac{[P_{\mathrm{BAT}\_\mathrm{DES}}-P_{\mathrm{ERAD}\_\mathrm{DES}}]\·{\·\mathrm{\η}}_{\mathrm{CISG}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ENG}}}},$

其中，

P_{CISG_DES}：期望的CISG动力，P_{ERAD_DES}：期望的ERAD动力，T_{CISG_DES}：期望的CISG转矩，

P_{BAT_DES}：期望的电池电力，η_CISG：CISG效率，ω_ENG：发动机转速

使用期望的CISG转矩及步骤380中的期望的变速器输入转矩，可以按照如下计算期望的发动机转矩。

$T_{\mathrm{INP}\_\mathrm{DES}}=T_{\mathrm{ENG}\_\mathrm{DES}}+T_{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}\⇒\underset{\‾}{T_{\mathrm{ENG}\_\mathrm{DES}}=T_{\mathrm{INP}\_\mathrm{DES}}-T_{{\mathrm{CISG}\_\mathrm{DES}}^{,}}}$

其中T_{ENG_DES}：期望的发动机转矩

图7示出期望的发动机及CISG马达转矩计算框76。为了输出期望的发动机转矩与期望的CISG马达转矩，从框75输入期望的变速器输入转矩并考虑期望的电池电力、期望的ERAD马达动力、CISG马达效率、发动机转速及可用发动机动力。注意在某些工况下，CISG可以把来自IC发动机的机械能转换成电能以给电池充电，因此，CISG转矩输出可以是负的(-)。

此外，IC发动机与CISG马达的结合的转矩可以通过固定齿轮比变速器传递，并通过行星齿轮结合ERAD马达转矩以在最终传动/轮上提供满足驾驶员需求的转矩。例程300在提供转矩以满足评估的驾驶员需求之后结束。可以在车辆运行中重复执行例程300。此外，应理解，例程300是示例性的，且该例程可以应用到其他的混合动力系配置中。注意可以做出附加的或可选的牵引力能力与分配的判断，用于具有附加推进路径的推进系统配置。此外，注意在某些实施例中，各种评估或判断可以从例程中略去。混合动力推进分配例程300有助于多条推进路径(例如机械的与电力的)中的期望的牵引力的有效分配，因此由于相比较于单个推进路径动力系配置的附加的控制自由度，提供了改进的控制与性能。

此外，在某些工况下，在最终传动/轮上的转矩可以在电力与机械推进路径之间分流以有助于变速器较早地换挡。在一个示例中，如图2所示，最终传动/轮转矩可以由ERAD马达16与关联的齿轮22导向以便转矩可以在变速器14的输出与电池20之间分流，以电能的形式给电池充电。

在某些例子中，动力分流有助于协作调节ERAD马达16与CISG马达12以减少转矩差。例如，在最终传动/轮上的转矩可以分流以便大量转矩受导向通过齿轮22与ERAD马达16进入电力推进路径26，其中ERAD马达16还可以用来驱动CISG马达12。另外，大量转矩通过齿轮22与ERAD马达16导向到变速器输出。相应地，可以调节CISG马达与ERAD马达以减少在变速器输入与输出之间的转矩差，从而允许较早的变速器换挡和/或较平滑、较早的转矩变换器锁止，同时也减少单个转矩源的调节度。在又一个示例中，IC发动机可以给机械与电力推进路径都提供分流的动力输出。具体地，IC发动机可以向CISG马达提供一部分转矩输出来给电池充电，以及通过变速器提供一部分转矩输出以驱动最终传动/轮。

上述混合动力推进系统控制例程有助于基于期望的车辆功能的牵引力分配的各种策略的直接实施。如以上讨论，在例程300中在370，通过调节变速器状态可以调节对应于不同操作模式/工况的混合动力系。具体地，根据在机械与电力推进路径之间的牵引力分配可以调节换挡时序。如图8所示，变速器换挡时序基于车辆速度与反映的驾驶员需求改变齿轮比。电力推进路径的牵引力能力与推进输出(即ERAD马达转矩输出)可以直接影响反映的驾驶员需求(在变速器输出上的需求)。因此，在一个示例中，基于电池充电状态可以调节变速器状态(齿轮和/或转矩变换器状态)，因为电池充电状态直接影响ERAD马达与CISG马达的牵引力能力。

现转到图4，示出混合动力系控制例程400。例程400在410开始，确定电池充电状态(SOC)是否较高。若确定SOC较高，则例程400移到420。否则例程400移到430。

若确定电池SOC较高，则可以说明电力推进路径牵引力能力增大(例如由ERAD马达产生高转矩输出)，进而反映了机械推进路径要求的牵引力减小。换言之，对于特定的总的驾驶员期望的牵引力，若从机械路径要求较小的牵引力(和较少的输出转矩)，则相应地，所要求的到变速器的反映的驾驶员需求较低。因此，注意在420，可以调节换挡时序以反映较低的变速器转矩输出。也就是可以调节变速器换挡时序以使换挡点在动力区域中较早地发生。当电池SOC较高时，通过调节变速器换挡时序以便换挡点较早地发生，动力系可以配置用于改进动力系效率，该动力系效率满足驾驶员需求，同时改进混合动力系的燃料经济性。

混合动力推进系统配置有利地提供了附加的控制自由度以满足驾驶员需求，同时改进了动力系效率。具体地，因为混合动力推进系统配置有位于变速器输出下游的ERAD马达，可以通过ERAD马达提供转矩以独立于变速器满足驾驶员需求。因此，可以基本上与ERAD马达输出成比例地减少在变速器输出上的转矩需求。减少的转矩需求有助于较早地在变速器齿轮比之间换挡，因为齿轮比中的每个都能适当地传递期望的转矩。相应地，通过在变速器齿轮比之间较早地切换(例如在发动机低转速时)，对于具有位于变速器上游的所有转矩源的混合动力系配置，可以改进燃料经济性，这要求所有的转矩通过变速器传递，导致了较后的齿轮比切换与较低的变速器效率。

另一方面，若确定电池SOC不是较高，例程400移到430。类似于上述情况，下降的电池SOC可以说明电力路径牵引力能力降低，电力路径牵引能力降低反映了驾驶员需求与机械推进路径要求的牵引力增大。若在变速器输出要求较多的牵引力(或较多的输出转矩)，则可以调节变速器换挡时序以使换挡点在动力区域中较晚发生，且为了操作变速器输出转矩需求可以适当地传递转矩。通过调节变速器换挡时序以使换挡较晚发生，动力系配置用于改进车辆输出(或转矩)性能以满足驾驶员需求。此外可以增大IC发动机输出以满足电池充电需要。

注意在一些实施例中，根据每分钟转数水平、齿轮比、或其他合适的动力系参数可以调节换挡时序。

当电池电力与充电状态较高时，为了改进混合动力系效率以及改进燃料经济性，混合动力系控制例程400基于电池充电状态调节变速器状态。此外，当电池充电状态较低时，控制例程调节混合动力系以便产生足够的能量给电池充电，并满足驾驶员需求。在一些实施例中，例程400可以基于ERAD马达转矩输出直接调节变速器换挡时序，因为ERAD马达由电池驱动并间接通过IC发动机驱动。此外，在一些实施例中，可以基于到变速器的可用输入动力中的改变调节变速器换挡时序。例如，若发动机动力的一部分用来给电池充电，为了满足驾驶员需求，可以较早地调低速挡以利用在低速挡中附加的输入动力。

此外，控制方法有助于各种转矩源协作地调节以改进混合动力系效率，同时还满足驾驶员需求。此外，具有两个转矩源作为到变速器的输入提供了附加的自由度。例如，对于特定的到变速器的期望的输入转矩，若电池需要用CISG充电时，可以增加IC发动机转矩以便IC发动机与CISG马达结合的转矩满足到变速器的要求的输入转矩以达到机械推进路径的要求的输出转矩。与单个动力/能量流动力系配置不同，在两个推进路径之间分配牵引力输出的能力与在两个电动机械之间分配电池电力的能力增加了用于改进动力系操作控制的新的自由度。

此外，在某些实施例中，可以基于电池SOC调节转矩变换器锁止状态，电池SOC有利地提供了混合动力系的另一个控制自由度。特别地，因为电池在转矩变换器的两侧向两个马达(即CISG马达与ERAD马达)提供动力，控制马达以调节在转矩变换器输入与输出上的转矩差，并如图9所示与以下还将详细讨论的向最终传动/轮提供补充的转矩。

图5示出混合动力系控制例程500，用于基于电池SOC调节转矩变换器锁止时序。例程500在510开始，在510确定电池充电状态(SOC)是否较高。若确定SOC较高时，例程500移到520。否则例程500移到530。

若确定电池SOC较高时，则说明电力推进路径牵引力能力增大，进而，反映了机械推进路径要求的牵引力减小。减小的机械路径牵引力转换成减少的转矩变换器输出转矩。因此，如520所示，可以调节转矩变换器时序以反映转矩变换器较低的期望的转矩输出。也就是，可以调节转矩变换器状态(即转矩变换器锁止时序)以使锁止较早地发生，因为通过ERAD马达可以操作驾驶员需求的改变(例如要求的转矩的增加)，同时维持相同的IC发动机转速与锁止工况。当电池SOC较高时，通过调节转矩变换器锁止时序以使锁止较早地发生，动力系可以配置用于改进燃料经济性的改进的整体效率，同时也满足驾驶员需求。注意，在某些工况下，当电池SOC较高时，可以调节转矩变换器与变速器以改进动力系效率。

另一方面，若确定电池SOC不高时，例程500移到530。类似于上述情况，降低的电池SOC说明电力路径牵引力能力降低，电力路径牵引力能力降低反映了到转矩变换器输出的驾驶员需求增高，因为ERAD马达不能向最终传动/轮提供补充的转矩。若从机械推进路径要求较多的牵引力(或较多的输出转矩)，则可以调节转矩变换器状态(即转矩变换器锁止时序)以便较早地解锁，使变速器输出增加以处理增加的转矩需求。当电池SOC较低时，通过调节转矩变换器时序以便锁止离合器较后地锁止和/或较早地解锁，动力系可以配置用于改进车辆输出(或转矩)性能以满足驾驶员需求，同时还满足电池充电需求。

当电池电力与SOC较高时，为了改进混合动力系效率，基于电池充电状态，混合动力系控制例程500调节转矩变换器状态，进而改进混合动力系的燃料经济性。此外当电池SOC较低时，控制例程还有助于转矩变换器调节以提供足够的电能给电池充电。在某些实施例中，基于ERAD马达转矩输出可以直接调节转矩变换器状态，因为ERAD马达可以由电池驱动且间接通过IC发动机驱动。此外，在一些实施例中，例程500也可以基于到变速器的可用输入动力的改变调节转矩变换器状态。例如，若发动机的动力的一部分用来给电池充电，为了满足驾驶员需求，转矩变换器可以较早地解锁以增加在转矩变换器上的转矩倍增及整体变速器转矩输出。

应理解在某些实施例中，例程400与例程500都可以实施用于补偿牵引力分配的改变。例如，可以调节换挡时序以对应于转矩变换器锁止与解锁以便较平滑地实施转换进转矩变换器锁止与转换出转矩变换器锁止和/或使转矩变换器锁止延续较长的时间。在一个示例控制方法中，基于不同的工况可以相互独立地调节变速器与转矩变换器。

此外在某些实施例中，可以基于电池充电状态的阈值调节变速器与转矩变换器的时序。在某些实施例中，不同的变速器换挡和转矩变换器时序对应于不同的电池充电状态。

注意，即使具有满电池电力(SOC)，由于车辆工况，可以去除附加转矩源的牵引力能力。因此，在某些实施例中，当调节变速器齿轮比状态和/或转矩变换器状态时，混合动力系控制方法可以考虑不同转矩源的转矩/效率能力与特征。

在某些工况下，为了较早地锁止转矩变换器，CISG马达与ERAD马达可以提供补充的转矩输出。补充的转矩也可以防止转矩变换器解锁，并提供转矩变换器锁止离合器的较平滑的接合。在有相当大的转矩差跨过转矩变换器存在且正常超过锁止离合器承受能力的工况下，通过增加ERAD马达转矩，在转矩变换器输出增加涡轮转矩的能力使转矩变换器锁止较早且较平滑地发生。

图9与图10对应于用于控制在混合动力推进系统中的转矩分配的例程与推进分配路径，以便在各种工况下可以锁止转矩变换器。如以上讨论，在某些工况下，转矩变换器的转矩差由于增加的粗糙度与减少的操作性，转矩变换器锁止状态是不期望的。此外，在某些工况下，由于转矩差量转矩变换器锁止是不可能的。因此，调节ERAD马达以减少转矩变换器转矩差是有利的，以便锁止可能发生和/或可以较早地发生。

例如参考图9，在转矩变换器输入(叶轮)转矩(T_INP)低于转矩变换器涡轮转矩(T_TRB)(即转矩差)的工况下，锁止转矩变换器是不可能的或不期望的，因为转矩差超过了锁止离合器的转矩能力(T_LU)，或因为其他锁止参数。因此为了使转矩变换器锁止和/或较平滑地锁止，可以增大ERAD马达的转矩(T_ERAD)。特别地，增加ERAD转矩(T_ERAD)有效地减少了涡轮转矩(T_TRB)，进而减少了跨过转矩变换器的转矩差，同时增加速度比以便锁止离合器的能力足以在期望的工况下平滑地锁止转矩变换器。此外，通过使用ERAD马达提供补充的转矩以满足驾驶员需求，可以减少叶轮转矩(T_INP)以便要求的用来锁住转矩变换器的锁止离合器的能力降低。

现参考图10，示出了示例的转矩变换器锁止离合器接合例程。可以在混合动力推进系统的各种操作范围中实施控制例程1000用来接合转矩变换器的锁止离合器。在跨过转矩变换器的转矩差阻止锁止离合器的接合的工况下，控制例程有利地调节ERAD马达的输出转矩。具体地，ERAD转矩调节有效地减少(或在某些例子中增加)在转矩变换器输出处的涡轮转矩，导致转矩差减少，从而使锁止离合器的接合将不可能发生。此外，ERAD马达转矩有助于提供转矩以满足驾驶员需求，同时通过转矩变换器的锁止状态增加动力系的效率。

例程1000在1010开始，确定转矩变换器锁止离合器接合是否是期望的。如上所述，锁止转矩变换器可能是期望的，因为可以消除转矩变换器滑差且可以增加转矩变换器效率。该判断可以基于不同的操作参数，如转矩变换器输入转矩、涡轮转矩与转矩需求、及其他参数。若确定转矩变换器锁止离合器的接合是不期望的，则例程1000结束。若确定转矩变换器锁止离合器的接合是期望的，则例程1000移到1020。

在1020，例程测量转矩变换器的滑差量，转矩变换器的滑差量可以用来确定锁止离合器独力的接合是否是可能且期望的。

接下来在1030，计算(或估计)跨过转矩变换器的转矩差，其作为测量到的转矩变换器滑差的函数。

接下来在1040，例程测量转矩变换器输入(叶轮)转矩，转矩变换器输入(叶轮)转矩可以用来确定锁止离合器独力的接合是否是可能且期望的。

接下来在1050，使用步骤1020中测量到的转矩变换器滑差，及步骤1040中的输入转矩，例程计算(或估计)锁止离合器所要求的转矩能力，该所要求的转矩能力可以用来确定锁止离合器的独力的接合是否是可能且期望的。在某些实施例中，可以基于转矩变换器输入转矩以及I-alpha转矩计算与控制要求的锁止离合器转矩能力，在锁止事件期间，该I-alpha转矩是转矩变换器滑差与加速/减速惯量的函数。

接下来在1060，例程基于跨过转矩变换器的转矩差确定是否有可能接合转矩变换器的锁止离合器。基于测量到的转矩变换器滑差、测量到的输入(叶轮)转矩、和/或转矩变换器要求的锁止离合器转矩能力中的一个或多个进行判断。例如，可以仅基于转矩变换器滑差判断转矩变换器锁止。在某些实施例中，基于测量到的参数，可以考虑锁止平滑度进行判断。相应地，若评估的锁止平滑度超过期望的水平，则可以确定锁止离合器不能独力地接合。

注意在某些实施例中，可以基于其他的操作参数而不是测量到的参数，推断和/或计算各种操作参数。在某些实施例中，锁止判断除了考虑去接合锁止离合器的转矩差之外可以考虑其他的工况。在某些实施例中，判断可以考虑可能的与期望的锁止离合器接合的各种水平。例如，锁止离合器的完全接合是期望的。如另一个示例，部分的锁止离合器接合是期望的。因此，可以根据锁止离合器接合水平改变判断。

若确定锁止离合器可以独力地接合，例程移到1080。否则若确定锁止离合器不能独力地接合，例程移到1070。

在1070，可以调节ERAD马达的转矩输出以减少跨过转矩变换器的转矩差以便可以接合转矩变换器。转矩调节量要考虑转矩变换器滑差、输入(叶轮)转矩、及锁止离合器要求的转矩能力。在一个示例中，可以调节转矩以使这些参数落在期望的操作范围内，在此操作范围接合锁止离合器是期望的。注意ERAD马达转矩输出可以根据跨过转矩变换器的转矩差增加或降低。

接下来在1080，接合锁止离合器，转矩变换器进入锁止状态，且例程结束。

在跨过转矩变换器的转矩差防止锁止离合器接合的工况期间，控制例程有利地调节了ERAD马达的输出转矩。由于该工况，转矩调节使锁止离合器不可能接合。以此方式，可以提供转矩以满足驾驶员需求，同时使转矩变换器进入锁住状态增加动力系的效率。

此外，在某些实施例中，可以同时调节CISG马达与ERAD马达以便减少转矩变换器输入转矩与输出转矩相应的转矩调节。换言之，通过调节CISG马达与ERAD马达，可以减少跨过转矩变换器的转矩差，有助于离合器较早的锁止，同时也较少了单个转矩源的调节度。由于减少的转矩源调节度，电动马达的相应的调节可以导致增加动力系效率、改进燃料经济性、以及使转矩变换器较平滑地锁止。注意在没有CISG马达的混合动力推进系统配置中，可以调节ERAD马达以减少转矩差以便有助于转矩变换器锁止/解锁。

注意ERAD马达可以控制用于补偿跨过变速器和/或转矩变换器的正与负的转矩差。

在某些实施例中，当确定牵引力配置时，混合动力推进系统的控制也可以考虑催化剂的状态(例如在起燃温度或不在起燃温度下)。具体地，可以基于催化剂的温度减少和延迟电动马达的使用。例如，在起动时或冷工况下，可以利用IC发动机加热催化剂。一旦催化剂达到起燃温度，可以启用电动马达并考虑电力推进路径的牵引力能力。

应理解本文公开的配置与例程在本质上是示例性的，这些具体的实施例不具有限制意义，因为多个变体是可能的。本申请的主题包括在本文中公开的各种系统和配置，及其他特征、功能，和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。

本申请的权利要求特别指出视为新颖和非显而易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本申请的主题之内。

Claims (18)

1.一种混合动力车辆推进系统，包括：

内燃发动机；

包括锁止离合器的转矩变换器，所述转矩变换器具有输入与输出，所述输入连接到所述内燃发动机；

连接到所述转矩变换器输出下游的电能转换装置；及

用于调节所述混合动力车辆推进系统的转矩输出的控制系统，所述调节包括：当基于所述锁止离合器需要的转矩能力可用所述锁止离合器的无协助接合时，在没有来自所述电能转换装置的协助的情况下接合所述锁止离合器以锁止所述转矩变换器，并且当基于所述锁止离合器需要的转矩能力不可用所述锁止离合器的无协助接合时，在来自所述电能转换装置的协助下接合所述锁止离合器以锁止所述转矩变换器，该协助是通过在所述转矩变换器锁止离合器接合期间增加所述电能转换装置的转矩输出来实现的。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制系统响应于转矩变换器滑差调节所述电能转换装置的转矩输出。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电能转换装置的转矩输出的调节量是基于输入转矩、所述转矩变换器的转矩传动比、及所述转矩变换器的效率中的至少一个。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁止离合器的接合是所述锁止离合器的完全接合。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁止离合器的接合是所述锁止离合器的部分接合。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，调节所述电能转换装置的转矩输出减少了所述锁止离合器的接合的持续期。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述锁止离合器的接合期间，所述控制系统增加了所述电能转换装置的所述转矩输出。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

连接到所述转矩变换器输入上游的第二电能转换装置；

其中所述控制系统在所述锁止离合器的接合期间调节所述电能转换装置与所述第二电能转换装置的所述转矩输出。

9.一种锁止混合动力车辆推进系统的转矩变换器的方法，所述混合动力车辆推进系统包括在所述转矩变换器上游的发动机以及连接在所述转矩变换器下游的马达，所述方法包括：

响应于期望的转矩变换器锁止，且当无协助的转矩变换器锁止离合器能力不足时，增加所述马达的转矩输出以减少所述转矩变换器两端的转矩差；及

接合转矩变换器锁止离合器以锁止所述转矩变换器。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，增加所述马达的所述转矩输出减小了转矩变换器滑差。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，增加所述马达的所述转矩输出使得在比没有调节所述马达的所述转矩输出情况下的发动机转速更低的发动机转速下调节所述转矩变换器锁止离合器的接合状态。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，接合所述转矩变换器锁止离合器促使所述锁止离合器的完全接合。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，接合所述转矩变换器锁止离合器，部分地接合所述锁止离合器。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在电池充电工况期间增加所述马达的所述转矩输出，所述电池由位于所述转矩变换器上游的马达/发电机充电。

15.如权利9所述的方法，其特征在于，在减速工况期间增加所述马达的所述转矩输出。

16.一种混合动力车辆推进系统，包括：

内燃发动机；

第一电能转换装置；

包括锁止离合器的转矩变换器，所述转矩变换器具有输入与输出，所述输入连接到所述内燃发动机与所述第一电能转换装置中的至少一个；

连接到所述转矩变换器输出下游的第二电能转换装置；

电能存储装置；及

用于调节所述混合动力车辆推进系统的转矩输出的控制系统，在锁止离合器接合期间所述控制系统调节所述第一电能转换装置的转矩输出和所述第二电能转换装置的转矩输出，其中所述控制系统调节所述第一电能转换装置以生成电能来对至少一个所述电能存储装置充电，并调节所述第二电能转换装置以在所述锁止离合器的无协助接合不可用时增加来自所述第二电能转换装置的转矩输出。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，调节所述第二电能转换装置的所述转矩输出，修改所述转矩变换器滑差使其在锁止离合器接合范围之内。

18.一种用于混合动力车辆推进系统的转矩变换器的方法，所述混合动力车辆推进系统包括在所述转矩变换器上游的发动机以及连接在所述转矩变换器上游的第一马达和连接在所述转矩变换器下游的第二马达，所述方法包括：

当无协助的转矩变换器锁止离合器能力不足时，增加所述第二马达的转矩输出并增加所述第一马达的发动机转矩吸收以对电池充电，且同时接合转矩变换器锁止离合器以锁止所述转矩变换器。

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